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3mm厚6061铝合金板固定双轴肩搅拌摩擦焊接头的显微组织与拉伸性能 被引量:12
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作者 苏斌 贺地求 +3 位作者 杨坤玉 叶绍勇 赖瑞林 祝建明 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期59-61,共3页
采用固定双轴肩搅拌摩擦焊接技术对3mm厚6061铝合金板进行了拼焊试验,对其接头的显微组织与拉伸性能进行了研究。结果表明:在转速为1 500r.min-1、焊速为120mm.min-1的工艺参数下得到了良好的焊缝组织,焊接接头的抗拉强度为162.49 MPa;... 采用固定双轴肩搅拌摩擦焊接技术对3mm厚6061铝合金板进行了拼焊试验,对其接头的显微组织与拉伸性能进行了研究。结果表明:在转速为1 500r.min-1、焊速为120mm.min-1的工艺参数下得到了良好的焊缝组织,焊接接头的抗拉强度为162.49 MPa;焊接高温时6061铝合金在空气中易氧化,导致焊缝截面出现明显的S线。 展开更多
关键词 固定双轴肩搅拌摩擦焊 6061铝合金 S线 显微组织
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2219铝合金中厚板双轴肩搅拌摩擦焊接头析出相分布特征及耐腐蚀性能研究
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作者 张华 李志航 +4 位作者 郝云飞 季亚娟 陈敏 陶虎威 姜炳鑫 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第19期112-116,124,共6页
研究了2219-C10S铝合金10 mm中厚板在双轴肩搅拌摩擦焊(BT-FSW)过程中,在不同焊接速度下的焊缝金相组织和析出相分布情况,为提高2219-C10S铝合金BT-FSW的焊接接头质量和性能提供了重要参考。结果表明,由于在板厚方向上的热输入不均匀,... 研究了2219-C10S铝合金10 mm中厚板在双轴肩搅拌摩擦焊(BT-FSW)过程中,在不同焊接速度下的焊缝金相组织和析出相分布情况,为提高2219-C10S铝合金BT-FSW的焊接接头质量和性能提供了重要参考。结果表明,由于在板厚方向上的热输入不均匀,导致在焊核中心区域出现了团状结构。在焊缝不同区域,析出相Al_(2)Cu的含量占比、大小和分布存在显著差异。在焊核中心区,析出相的面积占比和平均尺寸最小,且以颗粒形式呈现弥散分布,析出相颗粒的数目最多;轴肩影响区的析出相面积占比最高,轴肩影响区和热影响区的析出相尺寸近似。通过周期浸润腐蚀试验发现,母材区耐腐蚀性最差,热影响区和轴肩影响区其次,焊核中心区耐腐蚀性最优。 展开更多
关键词 2219铝合金 双轴搅拌摩擦(BT-FSW) 析出相 周期浸润腐蚀 耐腐蚀性
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2219铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头组织与性能分析 被引量:26
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作者 赵衍华 李延民 +2 位作者 郝云飞 陈玉耘 王国庆 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期70-75,91,共7页
对2219铝合金进行了双轴肩搅拌摩擦焊工艺试验,详细分析了焊缝成型、接头组织形态及力学性能。结果表明:2219铝合金双轴肩搅拌摩擦焊缝正反面成型美观,内部无缺陷,几乎无焊缝减薄。接头宏观形貌呈典型的"哑铃型",焊缝上下表面... 对2219铝合金进行了双轴肩搅拌摩擦焊工艺试验,详细分析了焊缝成型、接头组织形态及力学性能。结果表明:2219铝合金双轴肩搅拌摩擦焊缝正反面成型美观,内部无缺陷,几乎无焊缝减薄。接头宏观形貌呈典型的"哑铃型",焊缝上下表面宽,中间略窄。从显微组织角度看,接头的焊核区、热机影响区、热影响区等组织特征与常规搅拌摩擦焊相似。双轴肩搅拌摩擦焊接头显微硬度分布趋势与常规搅拌摩擦焊接头相似,均为典型的"W"型,但双轴肩搅拌摩擦焊接头不存在各层异性。接头力学性能试验表明:双轴肩搅拌摩擦焊接头抗拉强度达到了318.3 MPa,延伸率为5.5%。接头断口形貌呈典型的韧性断裂。 展开更多
关键词 双轴搅拌摩擦 2219铝合金 组织形态 力学性能
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2A14-T6铝合金双轴肩搅拌摩擦焊特征及接头组织性能分析 被引量:21
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作者 张会杰 王敏 +1 位作者 张骁 张景宝 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期65-68,104,共5页
成功实现了2A14-T6高强铝合金的双轴肩搅拌摩擦焊,获得了表面成形良好,无内部缺陷的优质接头.试验发现,在焊缝的焊核内存在一个由上、下轴肩和搅拌针所驱动的材料塑性流动交汇区,该交汇区靠近焊缝下表面.微观分析表明,焊核上部的晶粒尺... 成功实现了2A14-T6高强铝合金的双轴肩搅拌摩擦焊,获得了表面成形良好,无内部缺陷的优质接头.试验发现,在焊缝的焊核内存在一个由上、下轴肩和搅拌针所驱动的材料塑性流动交汇区,该交汇区靠近焊缝下表面.微观分析表明,焊核上部的晶粒尺寸要小于其中部和下部的晶粒尺寸.焊缝各区的块状第二相在焊接中发生了溶解和粗化,导致接头内出现了宽度近乎轴肩直径二倍的软化区;焊缝各层硬度分布接近,没有出现常规搅拌摩擦焊中常见的接头各层异性现象.经拉伸测试证实,双轴肩焊接接头的强度系数达到了71%,拉伸时断在了焊核内的材料流动交汇区处. 展开更多
关键词 高强铝合金 双轴搅拌摩擦 缝成形 微观组织 力学性能
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6082铝合金双轴肩搅拌摩擦焊试板温度场研究 被引量:13
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作者 李敬勇 周小平 +1 位作者 董春林 董继红 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期36-40,共5页
采用热电偶测温技术系统测定了6mm6082铝合金双轴肩搅拌摩擦焊试板各特征点的温度变化曲线,分析了双轴肩搅拌摩擦焊过程中焊接试板不同区域的温度场分布特征。双轴肩搅拌摩擦焊搅拌头上、下轴肩同时产热,比传统搅拌摩擦焊产热量大,且热... 采用热电偶测温技术系统测定了6mm6082铝合金双轴肩搅拌摩擦焊试板各特征点的温度变化曲线,分析了双轴肩搅拌摩擦焊过程中焊接试板不同区域的温度场分布特征。双轴肩搅拌摩擦焊搅拌头上、下轴肩同时产热,比传统搅拌摩擦焊产热量大,且热输入方式及试板接触散热条件也有很大不同,因此,其稳定焊接速度较大,从而导致双轴肩搅拌摩擦焊试板温度场分布特征与传统搅拌摩擦焊明显不同。双轴肩搅拌摩擦焊过程分为加速焊接和稳定焊接两个阶段,起始阶段,随着焊接速度的增加,靠近起始端测温点的温度逐渐升高,而远离起始端各测温点的温度升温则非常缓慢,当焊接速度达到较高的稳定焊接速度,搅拌头接近后续各测温点时,其温度值瞬间急剧升高,然后随着搅拌头的远离,温度值逐渐下降。不同区域测温点温度测试结果显示,靠近下轴肩试板测温点的温度高于靠近上轴肩试板、后退侧的温度明显高于前进侧;与单轴肩搅拌摩擦焊接试板相同,距离焊缝越近的位置温度上升和下降的越剧烈,峰值温度越高;焊接速度提高,各测温点的峰值温度依次降低,随着测温点远离焊缝中心,焊接速度对其温度分布的影响作用逐渐减弱。 展开更多
关键词 双轴搅拌摩擦 温度场 6082铝合金
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6061铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接扭矩特征 被引量:7
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作者 陈书锦 曹福俊 +1 位作者 刘彬 胡晓晴 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期50-54,131,共5页
为了揭示6061铝合金BTFSW过程中焊接扭矩的特征,对扭矩进行了检测,分析了扭矩信号的频谱特征、扭矩峰值的变化特点、扭矩振荡与焊缝表面成形的关系.研究表明扭矩具有周期性,主要频率接近于2倍主轴旋转频率值,频差的存在说明了焊接区域... 为了揭示6061铝合金BTFSW过程中焊接扭矩的特征,对扭矩进行了检测,分析了扭矩信号的频谱特征、扭矩峰值的变化特点、扭矩振荡与焊缝表面成形的关系.研究表明扭矩具有周期性,主要频率接近于2倍主轴旋转频率值,频差的存在说明了焊接区域存在搅拌头与不同速率的金属流之间挤压摩擦的叠加行为;当接触点温度小于500℃时,扭矩峰值随着焊接速度的提高而变大,随着旋转速度的提高而变小;正常较小的扭矩振荡不影响表面成形,但当接触点温度大于550℃、上下轴肩间距过小或焊接速度过小或旋转速度过大等时,扭矩易发生异常振荡.对进一步揭示深入研究BTFSW焊接机理、搅拌头三维受力特征及其与焊接参数、焊接质量的关系有着重要的推动意义. 展开更多
关键词 双轴搅拌摩擦 接扭矩 频谱分析 缝表面
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2A14-T6铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接温度场研究 被引量:9
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作者 安丽 钱炜 +3 位作者 邹青峰 赵晟 毕庆贞 刘钢 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2015年第5期225-229,共5页
搅拌摩擦焊接过程的温度场分布对焊接接头质量有非常重要的影响。本文应用ANSYS有限元分析软件对2A14-T6铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接过程的温度场进行数值模拟,研究了焊接过程试板表面和厚度方向温度分布特征。运用热电偶测温技术对试板... 搅拌摩擦焊接过程的温度场分布对焊接接头质量有非常重要的影响。本文应用ANSYS有限元分析软件对2A14-T6铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接过程的温度场进行数值模拟,研究了焊接过程试板表面和厚度方向温度分布特征。运用热电偶测温技术对试板特征点进行温度测量,分析各特征点温度变化规律,同时验证了模拟的正确性。 展开更多
关键词 搅拌摩擦 双轴 温度场 数值模拟
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双轴肩搅拌摩擦焊接实验系统研究 被引量:8
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作者 陈书锦 胡晓晴 +2 位作者 芦笙 高延敏 王宇 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2014年第11期39-42,47,共5页
为了适应现代焊接实验教学的需要,研究了双轴肩搅拌摩擦焊接的数字化控制过程,介绍了双轴肩搅拌摩擦焊机、双轴肩搅拌摩擦头的基本设计原理,并对焊接过程中搅拌头的轴向力、平面受力及前导区温度进行了检测。基于搅拌头轴向力信号、平... 为了适应现代焊接实验教学的需要,研究了双轴肩搅拌摩擦焊接的数字化控制过程,介绍了双轴肩搅拌摩擦焊机、双轴肩搅拌摩擦头的基本设计原理,并对焊接过程中搅拌头的轴向力、平面受力及前导区温度进行了检测。基于搅拌头轴向力信号、平面力信号及前导区温度检测等环节,利用分体式双向可调节的双轴肩搅拌摩擦头,配以合理的焊接工艺参数,实现不同厚度试板的焊接与参数监控;最后基于Smith预估算法构建了搅拌头前导区温度控制系统。该套实验系统功能齐全,具备开放性和灵活性,可根据教学要求开展多项实验,有利于培养学生的科研素养、动手能力。 展开更多
关键词 双轴搅拌摩擦 实验系统 数字化控制 接过程参数
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2219铝合金双轴肩搅拌摩擦焊与熔焊交叉接头的组织及性能 被引量:5
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作者 魏瑞刚 郝云飞 +2 位作者 赵刚 李聪颖 陈文千 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期61-66,共6页
文摘对2219C10S铝合金进行双轴肩搅拌摩擦焊接,之后沿垂直于双轴肩搅拌摩擦焊方向进行变极性TIG焊接制备交叉接头,并对比分析了交叉接头与单一TIG接头的组织和力学性能。交叉接头与单一TIG接头的组织特征既有相同之处也存在差异。相同... 文摘对2219C10S铝合金进行双轴肩搅拌摩擦焊接,之后沿垂直于双轴肩搅拌摩擦焊方向进行变极性TIG焊接制备交叉接头,并对比分析了交叉接头与单一TIG接头的组织和力学性能。交叉接头与单一TIG接头的组织特征既有相同之处也存在差异。相同之处为焊缝区均由直流氦弧焊作用下的柱状区和交流脉冲氩弧焊作用下的碗状区组成;不同之处在于两者的母材区分别为细小等轴晶和轧制板条晶粒,而热影响区都是在母材晶粒上发生粗化长大。显微硬度测试结果表明,两类接头的横截面显微硬度分布均呈"W"型,单一TIG接头的的显微硬度分布梯度大于交叉接头,但交叉接头的软化区宽度更窄。拉伸测试结果得出,两类接头均断裂于接头的热影响区。沿SR-FSW焊缝方向的交叉接头的抗拉强度系数为66.14%,略低于单一TIG接头,但接头延伸率比单一TIG接头高约30%。断口形貌研究表明,交叉接头的断口形貌为典型的韧性断裂,而单一TIG接头还可观察到部分脆性断裂特征。 展开更多
关键词 双轴搅拌摩擦 交叉接头 组织 力学性能
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双轴肩搅拌摩擦焊接方法研究进展 被引量:7
10
作者 温泉 李文亚 +1 位作者 王非凡 杨夏炜 《航空制造技术》 2017年第12期16-23,共8页
双轴肩搅拌摩擦作为搅拌摩擦焊的一个重要变体,通过增加下轴肩实现自支撑,使搅拌摩擦焊技术应用于封闭结构(管或中空型材)的焊接。目前,双轴肩搅拌摩擦焊技术的研究与应用仍处于初始阶段,其相关理论研究尚不成熟。针对双轴肩搅拌摩擦焊... 双轴肩搅拌摩擦作为搅拌摩擦焊的一个重要变体,通过增加下轴肩实现自支撑,使搅拌摩擦焊技术应用于封闭结构(管或中空型材)的焊接。目前,双轴肩搅拌摩擦焊技术的研究与应用仍处于初始阶段,其相关理论研究尚不成熟。针对双轴肩搅拌摩擦焊的研究现状,从双轴肩搅拌摩擦焊方法分类综述了其发展概况,为双轴肩搅拌摩擦焊技术的发展和实际工程应用提供参考。 展开更多
关键词 双轴搅拌摩擦 搅拌 温度场 显微组织 力学性能
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单面双轴肩搅拌摩擦焊接的数值模拟 被引量:4
11
作者 张昭 谭治军 姚欣欣 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期226-232,共7页
基于任意拉格朗日欧拉网格技术建立了单面双轴肩和传统单面单轴肩搅拌摩擦焊接的数值模型,与通过Zener-Hollomon参数的晶粒预测模型结合,利用基于对数应变的等效应变率和截面峰值温度,计算了两种搅拌头作用下的焊缝截面晶粒尺寸。通过... 基于任意拉格朗日欧拉网格技术建立了单面双轴肩和传统单面单轴肩搅拌摩擦焊接的数值模型,与通过Zener-Hollomon参数的晶粒预测模型结合,利用基于对数应变的等效应变率和截面峰值温度,计算了两种搅拌头作用下的焊缝截面晶粒尺寸。通过与试验数据和试验规律的对比,验证了模型的有效性。与传统单面单轴肩搅拌摩擦焊接过程的对比发现,采用单面双轴肩搅拌头,相同工况下平均晶粒尺寸下降,细晶有利于强化,因此,采用单面双轴肩搅拌头有利于得到性能更好的接头;采用单面双轴肩搅拌头,相同工况下平均晶粒尺寸的标准差减小,说明采用单面双轴肩搅拌头可以进一步提高焊缝截面不同部分的力学性能的均匀性。 展开更多
关键词 搅拌摩擦 ALE模型 双轴 微观结构 ZENER-HOLLOMON参数
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5mm厚6082-T6铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头的组织与性能 被引量:4
12
作者 林松 张坤 +1 位作者 王卫兵 栾国红 《机械工程材料》 CSCD 北大核心 2017年第8期67-69,74,共4页
采用双轴肩搅拌摩擦焊技术对5mm厚6082-T6铝合金板进行了对接焊,研究了接头的显微组织与力学性能。结果表明:在主轴转速为500r·min^(-1)、焊接速度为400mm·min^(-1)条件下焊接后,接头的组织致密,焊核区晶粒细小均匀,热机影响... 采用双轴肩搅拌摩擦焊技术对5mm厚6082-T6铝合金板进行了对接焊,研究了接头的显微组织与力学性能。结果表明:在主轴转速为500r·min^(-1)、焊接速度为400mm·min^(-1)条件下焊接后,接头的组织致密,焊核区晶粒细小均匀,热机影响区的晶粒变得狭长,热影响区晶粒粗化;接头的抗拉强度和屈服强度分别为232.75,161.04 MPa,均略低于母材的(272,229 MPa),其弯曲性能合格;显微硬度呈W形分布,硬度最小值出现在前进侧热影响区,为67 HV,焊核区的硬度为77.6HV。 展开更多
关键词 双轴搅拌摩擦 6082铝合金 显微组织 力学性能
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焊接热输入对铝合金双轴肩搅拌摩擦焊缝形貌与接头性能的影响 被引量:19
13
作者 郝云飞 魏瑞刚 +2 位作者 周庆 呼啸 王国庆 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期84-88,132,133,共6页
系统研究了焊接热输入对双轴肩搅拌摩擦焊接头焊核区轮廓和拉伸性能的影响.接头宏观组织形貌结果表明,随着焊接热输入因子的逐渐升高,双轴肩搅拌摩擦焊接头焊核区依次展现出"哑铃形"、"焊核变平"、"焊核凸出&q... 系统研究了焊接热输入对双轴肩搅拌摩擦焊接头焊核区轮廓和拉伸性能的影响.接头宏观组织形貌结果表明,随着焊接热输入因子的逐渐升高,双轴肩搅拌摩擦焊接头焊核区依次展现出"哑铃形"、"焊核变平"、"焊核凸出"轮廓.焊核凸出是高热输入条件下双轴肩搅拌摩擦焊接头特有的一种物理现象,且往往伴随产生内部孔洞型缺陷.焊核区轮廓形貌取决于双轴肩搅拌摩擦焊缝厚度中心沿径向向外运动的塑性金属流动场与热力影响区中部的相互作用.拉伸性能结果表明,随着焊接热输入因子的逐渐升高,双轴肩搅拌摩擦焊接头拉伸性能呈现出逐渐下降的趋势. 展开更多
关键词 双轴搅拌摩擦 热输入 缝形貌 接头性能
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焊接速度对6005A-T6铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头力学性能的影响 被引量:19
14
作者 吉华 邓运来 +2 位作者 邓建峰 徐红勇 林森 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期24-29,I0003,共7页
文中研究了转速和热输入特征值WP一定两种条件下焊接速度对6005A-T6铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头力学性能的影响.结果表明,转速一定时,接头抗拉强度随焊接速度的增加呈先增大后减小的趋势;热输入特征值WP一定时,随着焊接速度的增加,接头... 文中研究了转速和热输入特征值WP一定两种条件下焊接速度对6005A-T6铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头力学性能的影响.结果表明,转速一定时,接头抗拉强度随焊接速度的增加呈先增大后减小的趋势;热输入特征值WP一定时,随着焊接速度的增加,接头的抗拉强度持续减小;接头呈现出三种断裂方式,分别为发生于热影响区的Ⅰ型断裂、发生于焊核区的Ⅱ型断裂和发生于热力影响区的Ⅲ型断裂;Ⅰ型断裂和Ⅱ型断裂为韧性断裂;Ⅲ型断裂为包含韧性断裂和脆性断裂的混合型断裂;接头拉伸断裂位置并非总出现在硬度最低处;焊接速度小于1 000 mm/min时,WP≤1有利于提高接头力学性能,而焊接速度大于1 000 mm/min时,WP>1更有利于提高接头力学性能. 展开更多
关键词 6005A-T6铝合金 双轴搅拌摩擦 力学性能 断裂形式
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5A06-O铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头微观组织和力学性能 被引量:3
15
作者 高彦军 杨君 +2 位作者 吴东 温泉 李文亚 《热加工工艺》 北大核心 2021年第1期25-29,共5页
对4mm厚5A06-O铝合金进行了双轴肩搅拌摩擦焊接试验,分析了接头组织演变与力学性能。结果表明:在参数合适的条件下,可获得无内部缺陷的5A06-O铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头。接头组织分为母材区、热力影响区、热影响区和焊核区。接头硬度... 对4mm厚5A06-O铝合金进行了双轴肩搅拌摩擦焊接试验,分析了接头组织演变与力学性能。结果表明:在参数合适的条件下,可获得无内部缺陷的5A06-O铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头。接头组织分为母材区、热力影响区、热影响区和焊核区。接头硬度曲线呈现出“N”型分布。接头的拉伸强度可达321 MPa(为母材的94%),伸长率可达14.38%(为母材的72%)。接头的断裂位置位于焊核,断裂形式属于韧性断裂,韧窝内粒子主要为Mg2Al3强化相和少量Mg2Si。 展开更多
关键词 5A06铝合金 双轴搅拌摩擦 微观组织 力学性能
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AA6056双轴肩搅拌摩擦焊接头非均匀性分析 被引量:1
16
作者 温泉 李文亚 +2 位作者 吴雪猛 任寿伟 赵静 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期88-94,I0008,共8页
采用双轴肩搅拌摩擦焊对4 mm厚6056铝合金进行了焊接,分析了接头不同特征区的显微组织和力学性能的非均匀特性.结果表明,接头横截面等效应变呈哑铃状,与焊缝横截面宏观形貌一致;接头横截面沿焊缝中心左右两侧塑性应变呈非对称分布状态,... 采用双轴肩搅拌摩擦焊对4 mm厚6056铝合金进行了焊接,分析了接头不同特征区的显微组织和力学性能的非均匀特性.结果表明,接头横截面等效应变呈哑铃状,与焊缝横截面宏观形貌一致;接头横截面沿焊缝中心左右两侧塑性应变呈非对称分布状态,其中接头前进侧的塑性应变值高于后退侧;搅拌区靠近前进侧和中间位置的大角度晶界比例高于后退侧,前进侧和中间位置主要为B型{112}<110>织构,后退侧为A型{111}<110>织构;焊缝的带状区局部发生不完全动态再结晶,变形晶粒比例高达58.9%,带状区为B型{112}<110>织构,织构强度为10.6,高于搅拌区其它位置;接头热影响区的应变超过18%,高于整体接头应变3.6%,热力影响区的应变与整体接头相近,而搅拌区的应变小于整体接头. 展开更多
关键词 双轴搅拌摩擦 非均匀性 显微组织 应变
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铝合金双轴肩搅拌摩擦焊过程材料流动行为 被引量:10
17
作者 刘西畅 李文亚 +1 位作者 高彦军 温泉 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期48-56,I0005,共10页
由于下轴肩的引入,双轴肩搅拌摩擦焊(BT-FSW)过程中的材料流动行为较常规搅拌摩擦焊更为剧烈和复杂,显著影响接头力学性能.以2219铝合金为研究对象,基于耦合欧拉-拉格朗日方法建立了BT-FSW过程三维热力耦合模型,并利用示踪粒子技术分析... 由于下轴肩的引入,双轴肩搅拌摩擦焊(BT-FSW)过程中的材料流动行为较常规搅拌摩擦焊更为剧烈和复杂,显著影响接头力学性能.以2219铝合金为研究对象,基于耦合欧拉-拉格朗日方法建立了BT-FSW过程三维热力耦合模型,并利用示踪粒子技术分析了焊接过程中材料的流动行为.结果表明,BT-FSW过程中的材料流动存在不同时性,靠近轴肩的材料先开始运动,且流动剧烈,随着逐渐远离轴肩位置,材料流动愈加滞后,但流动状态更加平稳;水平方向上前进侧材料作为剪切层内侧材料,绕搅拌针旋转后大部分沉积于搅拌头后方前进侧区域,而后退侧材料仅受到剪切层内侧材料的带动,进而被旋推至后方沉积;厚度方向上塑性材料在抵达搅拌头后方焊缝中心线前流动较弱,随后材料受到上、下轴肩挤压向板材中心流动. 展开更多
关键词 双轴搅拌摩擦 铝合金 耦合欧拉-拉格朗日方法 示踪 材料流动行为
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双轴肩搅拌摩擦焊接头温度场和流场数值模拟分析 被引量:5
18
作者 吴东 李文亚 +3 位作者 温泉 刘西畅 高彦军 杨君 《精密成形工程》 2019年第6期114-118,共5页
目的研究铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头温度场和流场规律。方法以2024铝合金为研究对象,借助FLUENT软件,综合考虑了温度和应变速率对铝合金粘度的影响,采用修正的本构模型,分析了典型双轴肩搅拌摩擦焊接条件下接头温度和速度特征。结果搅... 目的研究铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头温度场和流场规律。方法以2024铝合金为研究对象,借助FLUENT软件,综合考虑了温度和应变速率对铝合金粘度的影响,采用修正的本构模型,分析了典型双轴肩搅拌摩擦焊接条件下接头温度和速度特征。结果搅拌头边缘,应变速率较大,接近1000 s-1;温度场呈现出对称的哑铃状分布,最高温度为751K,达到2024铝合金熔点的83%;前进侧温度大于后退侧温度,前进侧温度为640 K左右,后退侧为600 K左右;双轴肩摩擦焊材料流动速度大于常规焊,前进侧速度大于后退侧速度,前进侧轴肩作用区域大于后退侧;前进侧轴肩作用区域延伸至板材中间,造成带状不连续缺陷。结论 CFD软件Fluent可以较为准确地分析双轴肩搅拌摩擦焊的温度场和流场,可为搅拌工具的优化提供依据。 展开更多
关键词 双轴搅拌摩擦 温度场 流场 数值模拟
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6063-T6铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头组织及力学性能分析 被引量:12
19
作者 王春桂 赵运强 +1 位作者 董春林 邓军 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期108-112,133,共6页
对4 mm厚6063-T6铝合金进行了双轴肩搅拌摩擦焊接试验.结果表明,双轴肩搅拌摩擦焊可以实现6063-T6铝合金的焊接,得到表面成形良好且内部无缺陷的接头.接头宏观形貌为哑铃状,其微观形貌分为焊核区、热力影响区、热影响区及母材区.在搅拌... 对4 mm厚6063-T6铝合金进行了双轴肩搅拌摩擦焊接试验.结果表明,双轴肩搅拌摩擦焊可以实现6063-T6铝合金的焊接,得到表面成形良好且内部无缺陷的接头.接头宏观形貌为哑铃状,其微观形貌分为焊核区、热力影响区、热影响区及母材区.在搅拌头转速为1 200 r/min,焊接速度为400~700 mm/min的工艺区间内,接头强度呈先升高后降低的趋势,最高可达181.64 MPa,为母材的68.5%,硬度分布呈W状分布,接头断裂位置位于前进侧热影响区,断裂方式为韧性断裂. 展开更多
关键词 双轴搅拌摩擦 微观组织 力学性能 接热循环
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5mm厚6005A-T6铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头的组织及性能 被引量:11
20
作者 戴忠晨 云中煌 +4 位作者 付宁宁 吉华 朱君 邓建峰 郭伟强 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期69-73,共5页
采用自主设计的双轴肩搅拌工具对5mm厚6005A-T6铝合金进行搅拌摩擦对接焊,研究了接头的组织和性能。结果表明:焊缝成形较好,焊接接头由焊核区、热机影响区、热影响区及母材组成,前进侧热影响区和热机影响区分界明显;接头横截面硬度呈&qu... 采用自主设计的双轴肩搅拌工具对5mm厚6005A-T6铝合金进行搅拌摩擦对接焊,研究了接头的组织和性能。结果表明:焊缝成形较好,焊接接头由焊核区、热机影响区、热影响区及母材组成,前进侧热影响区和热机影响区分界明显;接头横截面硬度呈"W"形分布,前进侧热机影响区和热影响区界面处硬度最小,约为60HV;接头的抗拉强度为205 MPa,拉伸断裂方式为韧性断裂,断裂位置位于前进侧热机影响区和热影响区界面处;接头的条件疲劳极限为96.6 MPa,裂纹源为靠近上表面的氧化物夹杂,疲劳断口瞬断区呈韧窝形貌。 展开更多
关键词 双轴搅拌摩擦 6005A-T6铝合金 显微组织 力学性能
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